專利名稱：適用于干擾消除的接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種無(wú)線通信系統(tǒng)中的接收機(jī)結(jié)構(gòu)，特別適用于存在干擾的無(wú)線蜂窩通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在無(wú)線蜂窩通信系統(tǒng)中，干擾已經(jīng)越來(lái)越成為限制系統(tǒng)容量的最重要的因素，因此在接收機(jī)中引入干擾抵消技術(shù)變得越來(lái)越重要。
近幾年，3GPP在GSM/EDGE系統(tǒng)中引入了 SAIC (單天線干擾消除)和DAIC (雙天線干擾消除)技術(shù)來(lái)消除同頻和鄰頻干擾。在GMSK調(diào)制情況下，SAIC能抵消比較強(qiáng)的干擾，而DAIC在GMSK調(diào)制和8PSK調(diào)制時(shí)都能抵抗較強(qiáng)的干擾。SAIC主要有兩類算法和結(jié)構(gòu)，第1類是把干擾消除和均衡分開(kāi)的結(jié)構(gòu)，第2類是聯(lián)合干擾消除和均衡的結(jié)構(gòu)。和SAIC類似，DAIC也有幾種算法和結(jié)構(gòu)，第1類是兩路信號(hào)分別采用SAIC后合并的結(jié)構(gòu)，這類算法在某些情況下性能較好，但有很大的局限性，第2類是聯(lián)合干擾消除和均衡的結(jié)構(gòu)和算法，這類算法能得到非常好的性能，但復(fù)雜度太高，特別對(duì)高階調(diào)制復(fù)雜度更是無(wú)法忍受。截至3GPPR7版本，GSM系統(tǒng)中支持的終端包括單天線和多天線，而支持的調(diào)制方式更是包括GMSK,8PSK, 16Q認(rèn)和32QAM。 _沒(méi)計(jì)一種能兼容單天線和多天線以及各種調(diào)制方式，性能優(yōu)異，同時(shí)復(fù)雜度低的干擾消除接收機(jī)結(jié)構(gòu)將非常關(guān)鍵。
除了 GSM/EDGE系統(tǒng)，其他的無(wú)線蜂窩通信系統(tǒng)如CDMA系統(tǒng)，也具有相同的特征，即支持的終端包括單天線和多天線，而且包括多種調(diào)制方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通用的低復(fù)雜度的干擾消除接收機(jī)，這種結(jié)構(gòu)能夠兼容單天線和雙天線甚至多天線，并且其低復(fù)雜度的特征適用于各種調(diào)制方式。使用這種通用接收機(jī)結(jié)構(gòu)的目的是為了在保證優(yōu)異性能的前相同的接收機(jī)結(jié)構(gòu)，從而方便廠家提高開(kāi)發(fā)速度，降低成本，同時(shí)有利于接收機(jī)兼容各種調(diào)制方式。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了 一種包括以下部件的適用于干擾消除
的接收機(jī)
估計(jì)用戶的信道特征或者用戶和干擾的信道特征的信道估計(jì)器；計(jì)算線性濾波器的系數(shù)《和經(jīng)過(guò)濾波器后的等效信道脈沖響應(yīng)&的濾波器系數(shù)計(jì)算器；
抑制干擾的線性濾波器；以及
消除剩余的符號(hào)間干擾的非線性檢測(cè)器。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種適用于干擾消除的接收機(jī)，包括千擾的信道特征，并輸出相應(yīng)的用戶信道信息或者用戶和干擾的信道信
息；
濾波器系數(shù)計(jì)算器，根據(jù)從所述信道估計(jì)器接收的用戶信道信息或者用戶和干擾的信道信息，計(jì)算線性濾波器的系數(shù)w和經(jīng)過(guò)濾波器后的等效
信道脈沖響應(yīng)t;
線性濾波器，根據(jù)所述濾波器系數(shù)計(jì)算器提供的系數(shù)W對(duì)接收的信號(hào)濾波，以便抑制干擾；以及
非線性檢測(cè)器，采用與所述濾波器系數(shù)計(jì)算器提供的等效信道脈沖響應(yīng)t相適應(yīng)的算法消除剩余的符號(hào)間干擾。
其中，所述信道估計(jì)器被配置成
從每根天線的接收信號(hào)估計(jì)出獨(dú)立的信道脈沖響應(yīng)&;以及根據(jù)干擾的訓(xùn)練序列或?qū)ьl序列是否已知，確定是否需要估計(jì)干擾的信道脈沖響應(yīng)&。
所述信道估計(jì)器還^皮配置成根據(jù)需要，估計(jì)一些干擾和噪聲的統(tǒng)計(jì)特征。
其中，所述濾波器系數(shù)計(jì)算器被配置成當(dāng)接收天線數(shù)為N時(shí),分別從N個(gè)天線接收的信號(hào)中估計(jì)出N組線性濾波器系數(shù)w，以用于所述線性濾波器對(duì)多天線信號(hào)的合并。
其中，所述濾波器系數(shù)計(jì)算器被配置成基于醒SE準(zhǔn)則計(jì)算濾波器系數(shù)w。
其中，所述非線性;險(xiǎn)測(cè)器被配置成采用維特比算法或者減狀態(tài)的維特比算法消除所述剩余的符號(hào)間干擾。
其中，在采用低階的調(diào)制方式時(shí)，所述非線性;險(xiǎn)測(cè)器^f皮配置成釆用性能最優(yōu)或較優(yōu)的全狀態(tài)維特比算法。
其中，在采用一維的調(diào)制方式時(shí)，所述非線性檢測(cè)器被配置成采用一維的維特比算法。
其中，在采用高階的調(diào)制方式時(shí)，所述非線性檢測(cè)器被配置成采用DDFSE或RSSE等算法。
其中，在采用高階或更高階的調(diào)制方式時(shí)，所述非線性檢測(cè)器被配置成采用非線性檢測(cè)算法。
本發(fā)明的接收機(jī)還包括對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行解旋轉(zhuǎn)處理的裝置。
其中，濾波器系數(shù)計(jì)算器被配置成根據(jù)已知調(diào)制方式確定所述等效信道脈沖響應(yīng)&的階數(shù)。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
圖1接收機(jī)結(jié)構(gòu)框圖
圖2.線性濾波器示意圖
圖3.單天線接收機(jī)特例
圖4. 一維調(diào)制單天線接收機(jī)特例
圖5. EDGE 8PSK雙天線接收機(jī)特例
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)舉例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方法。本發(fā)明所提供的接收機(jī)結(jié)構(gòu)包括以下模塊
6這種接收機(jī)結(jié)構(gòu)包括以下模塊
A. 信道估計(jì)器信道估計(jì)器的作用是估計(jì)出用戶的信道特征或者用戶和干擾的信道特征，為后面的濾波器設(shè)計(jì)和非線性檢測(cè)提供信道信息；
B. 濾波器系數(shù)計(jì)算器根據(jù)信道估計(jì)器得到的用戶信道信息或者用戶和干擾的信道信息計(jì)算線性濾波器的系數(shù)和經(jīng)過(guò)濾波器后的等效信道脈沖響應(yīng)&;
C. 線性濾波器線性濾波器的主要作用是抑制干擾，另一個(gè)重要的作用是為了降低均衡復(fù)雜度而縮短信道的有效長(zhǎng)度，或者說(shuō)4吏信道能量集中到連續(xù)的丄'條徑上；
D. 非線性檢測(cè)器非線性檢測(cè)器的作用是為了消除剩余的ISI(符號(hào)間干擾)，不同的調(diào)制方式非線性檢測(cè)器可以選擇不同的參數(shù)，以達(dá)到性能和復(fù)雜度的較好的折中。
上述模塊A信道估計(jì)器具有以下特征
1. 每根天線的接收信號(hào)估計(jì)出獨(dú)立的信道脈沖響應(yīng)&;
2. 根據(jù)干擾的訓(xùn)練序列或?qū)ьl序列是否已知確定是否需要估計(jì)千擾的信道脈沖響應(yīng)^;
3. 除了估計(jì)信道響應(yīng)，信道估計(jì)器還需要估計(jì)一些干擾和噪聲的統(tǒng)計(jì)特4正。
上述^t塊B濾波器系數(shù)計(jì)算器具有以下特征
1. 根據(jù)調(diào)制方式，濾波器系數(shù)計(jì)算器的設(shè)計(jì)參數(shù)之一丄'可以不一樣，高階調(diào)制時(shí)，為了降低復(fù)雜度，丄'可以更小，而低階調(diào)制時(shí)，為了提升均衡的性能，丄'可以更大；
2. 根據(jù)干擾的信道脈沖響應(yīng)^是否已知，估計(jì)接收信號(hào)的自相關(guān)矩陣時(shí)可以采用不同的算法；
3. 估計(jì)濾波器系數(shù)時(shí)可以利用干擾和噪聲的統(tǒng)計(jì)特征。
4. 如接收天線數(shù)為N,則模塊B估計(jì)出N組線性濾波器系數(shù)，這N組濾波器系數(shù)用作多天線信號(hào)的合并；
75. 濾波器系數(shù)的計(jì)算可以基于一定的準(zhǔn)則，如畫(huà)SE準(zhǔn)則，當(dāng)然也
不排除其他準(zhǔn)則。
6. 當(dāng)采用一維的調(diào)制方式，如GMSK和BPSK時(shí)，計(jì)算濾波器系數(shù) 時(shí)，需滿足在某一維滿足上面5中所說(shuō)的準(zhǔn)則。
上述模塊D非線性檢測(cè)器一般采用維特比算法或者減狀態(tài)的維特比算法， 主要包括以下特征
1. 在采用低階的調(diào)制方式，如GMSK和BPSK時(shí)，可以采用性能 最優(yōu)或較優(yōu)的全狀態(tài)維特比算法；
2. 在采用一維的調(diào)制方式，如GMSK和BPSK時(shí)，采用一維的維 特比算法；
3. 在采用高階的調(diào)制方式時(shí)，如8PSK或更高階的QAM調(diào)制時(shí)， 需采用復(fù)雜度較低的DDFSE或RSSE等算法；
4. 在采用高階或更高階的調(diào)制方式時(shí)，可以采用復(fù)雜度更低的 有效的非線性檢測(cè)算法。
接收天線數(shù)^1為特例(參見(jiàn)圖2)。，稱為單天線干擾消除，此時(shí)采用相 同的接收機(jī)結(jié)構(gòu)和算法
當(dāng)調(diào)制方式本身具有特殊的結(jié)構(gòu)，比如一維調(diào)制，如GMSK時(shí)(參見(jiàn) 圖4)，可以充分利用調(diào)制本身的特征，但接收機(jī)的總體結(jié)構(gòu)不變，只是 具體計(jì)算濾波器系數(shù)的算法改變，均衡器只做實(shí)值處理，這種情況也是一
種特例。特別是單天線時(shí)，必須采用實(shí)值處理。
發(fā)送信號(hào)經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)處理的情況，接收信號(hào)需先經(jīng)過(guò)解旋轉(zhuǎn)處理。 下面以EDGE系統(tǒng)8PSK調(diào)制方式干擾未知情況下雙天線接收機(jī)來(lái)舉例 說(shuō)明具體的實(shí)施方式。實(shí)現(xiàn)框圖如圖5所示。接收信號(hào)首先經(jīng)過(guò)反旋轉(zhuǎn)， 然后經(jīng)過(guò)以下模塊的處理。 模塊A: LS信道估計(jì)器 計(jì)算公式為 、=(ArA)—'A、其中r為接收到的導(dǎo)頻部分的信號(hào)，而A為導(dǎo)頻矩陣，為 <formula>formula see original document page 9</formula>"為導(dǎo)頻序列。
兩根天線估計(jì)得到的信道分別表示為4和4 。
模塊B:腦SE濾波器系數(shù)計(jì)算
求最優(yōu)的濾波器系數(shù)W和經(jīng)過(guò)濾波器后的等效信道脈沖響應(yīng)&,使代價(jià)函
數(shù)最小。
少為接收信號(hào)矢量，前半部分為第1天線信號(hào)，后半部分為第2天線信 號(hào)，考慮復(fù)雜度和性能的折中，^的階數(shù)可以設(shè)為2， a為已知的導(dǎo)頻符
模塊C:線性濾波器
線性濾波器如圖2所示，其中天線1對(duì)應(yīng)濾波器為A的前半部分，而天線 2對(duì)應(yīng)濾波器為A的后半部分。在圖2中，r表示延時(shí)一個(gè)符號(hào)。 才莫塊D: DDFSE/RSSE
^的階數(shù)為2，因此可以采用狀態(tài)數(shù)為8的DDFSE算法，為了進(jìn)一步降低 復(fù)雜度，可以采用RSSE算法。
9
權(quán)利要求
1、一種適用于干擾消除的接收機(jī)，包括估計(jì)用戶的信道特征或者用戶和干擾的信道特征的信道估計(jì)器；計(jì)算線性濾波器的系數(shù)和經(jīng)過(guò)濾波器后的等效信道脈沖響應(yīng)的濾波器系數(shù)計(jì)算器；抑制干擾的線性濾波器；以及消除剩余的符號(hào)間干擾的非線性檢測(cè)器。
2、 一種適用于千擾消除的接收機(jī)，包括信道估計(jì)器，用于從接收的信號(hào)中估計(jì)出用戶的信道特征或者用戶和 干擾的信道特征，并輸出相應(yīng)的用戶信道信息或者用戶和干擾的信道信 息；濾波器系數(shù)計(jì)算器，根據(jù)從所述信道估計(jì)器接收的用戶信道信息或者 用戶和干擾的信道信息，計(jì)算線性濾波器的系數(shù)i 和經(jīng)過(guò)濾波器后的等效 信道脈沖響應(yīng)&;線性濾波器，根據(jù)所述濾波器系數(shù)計(jì)算器提供的系數(shù)W對(duì)接收的信號(hào) 濾波，以便抑制干擾；以及非線性檢測(cè)器，采用與所述濾波器系數(shù)計(jì)算器提供的等效信道脈沖響 應(yīng)^相適應(yīng)的算法消除剩余的符號(hào)間干擾。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接收機(jī)，其中所述信道估計(jì)器被配置成從每根天線的接收信號(hào)估計(jì)出獨(dú)立的信道脈沖響應(yīng)&; 根據(jù)干擾的訓(xùn)練序列或?qū)ьl序列是否已知，確定是否需要估計(jì)干擾的 信道脈沖響應(yīng)&。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接收機(jī)，其中所述信道估計(jì)器還被配 置成根據(jù)需要，估計(jì)一些干擾和噪聲的統(tǒng)計(jì)特征。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接收機(jī)，其中所述濾波器系數(shù)計(jì)算器 被配置成當(dāng)接收天線數(shù)為N時(shí)，分別從N個(gè)天線接收的信號(hào)中估計(jì)出N 組線性濾波器系數(shù)W,以用于所述線性濾波器對(duì)多天線信號(hào)的合并。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接收機(jī)，其中所述濾波器系數(shù)計(jì)算器 被配置成基于腦SE準(zhǔn)則計(jì)算濾波器系數(shù)i 。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接收機(jī)，其中所述非線性檢測(cè)器被配 置成采用維特比算法或者減狀態(tài)的維特比算法消除所述剩余的符號(hào)間干 擾。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī)，其中在釆用低階的調(diào)制方式時(shí)， 所述非線性檢測(cè)器被配置成采用性能最優(yōu)或較優(yōu)的全狀態(tài)維特比算法。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī)，其中在采用一維的調(diào)制方式時(shí)， 所述非線性檢測(cè)器被配置成采用一維的維特比算法。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī)，其中在采用高階的調(diào)制方式時(shí)， 所述非線性檢測(cè)器被配置成采用DDFSE或RSSE等算法。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接收機(jī)，其中在采用高階或更高階的調(diào)制 方式時(shí)，所述非線性檢測(cè)器被配置成采用非線性檢測(cè)算法。
12、 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的接收機(jī)，還包括對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行 解旋轉(zhuǎn)處理的裝置。
13、 根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的接收機(jī)，其中濾波器系數(shù)計(jì)算器 被配置成根據(jù)已知調(diào)制方式確定所述等效信道脈沖響應(yīng)&的階數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適用于干擾消除的接收機(jī)，包括估計(jì)用戶的信道特征或者用戶和干擾的信道特征的信道估計(jì)器；計(jì)算線性濾波器的系數(shù)w和經(jīng)過(guò)濾波器后的等效信道脈沖響應(yīng)h_w的濾波器系數(shù)計(jì)算器；抑制干擾的線性濾波器；以及消除剩余的符號(hào)間干擾的非線性檢測(cè)器。這種結(jié)構(gòu)的接收機(jī)能夠兼容單天線和雙天線甚至多天線，并且其低復(fù)雜度的特征適用于各種調(diào)制方式。使用這種通用接收機(jī)結(jié)構(gòu)的目的是為了在保證優(yōu)異性能的前提下，各種不同類型的接收機(jī)或者接收機(jī)工作在不同的調(diào)制方式下能采用相同的接收機(jī)結(jié)構(gòu)，從而方便廠家提高開(kāi)發(fā)速度，降低成本，同時(shí)有利于接收機(jī)兼容各種調(diào)制方式。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101521516SQ20081000755
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月27日
發(fā)明者段世平, 肖業(yè)平, 馬馨睿 申請(qǐng)人:重慶無(wú)線綠洲通信技術(shù)有限公司